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Algorithmen, Prozessierungssystem und erste Ergebnisse

Algorithmen, Prozessierungssystem und erste Ergebnisse

Von der

Von der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Karl-Franzens-Universität zu Graz zur Erlangung der Doktorwürde genehmigte Dissertation. Erstbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. G. Kirchengast (Karl-Franzens-Universität Graz) Zweitbetreuer: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Ch. Reigber (GeoForschungsZentrum Potsdam) Tag der mündlichen Prüfung: 25. März 2002 Impressum GeoForschungsZentrum Potsdam Telegrafenberg D-14473 Potsdam e-mail: postmaster@gfz_potsdam.de www: http://www.gfz-potsdam.de Gedruckt in Potsdam Juli 2002

VORWORT Abb. I: Sonnen- und GPS-Satellitenuntergang mit dem kleinen Prinzen und einer Antenne für den Empfang der GPS-Satellitendaten (erweitert nach [Saint-Exupéry, 1986]). „Ach, kleiner Prinz, so nach und nach habe ich dein kleines schwermütiges Leben verstanden. Lange Zeit hast du, um dich zu zerstreuen, nichts anderes gehabt als die Lieblichkeit der Sonnenuntergänge. Das erfuhr ich am Morgen des vierten Tages, als Du mir sagtest: „Ich liebe die Sonnenuntergänge sehr. Komm lass uns einen Sonnenuntergang anschauen...“ „Da muss man noch warten.“ „Worauf denn warten?“„Warten, bis die Sonne untergeht.“ Du hast zuerst ein sehr erstauntes Gesicht gemacht und dann über dich selber gelacht. Und du hast zu mir gesagt: „Ich bilde mir immer ein, ich sei zu Hause!“ In der Tat. Wenn es in den Vereinigten Staaten Mittag ist, geht die Sonne, wie jedermann weiß, in Frankreich unter. Um dort einem Sonnenuntergang beizuwohnen, müsste man in einer Minute nach Frankreich fliegen können. Unglücklicherweise ist Frankreich viel zu weit weg. Aber auf deinem so kleinen Planeten genügte es, den Sessel um einige Schritte weiterzurücken. Und du erlebtest die Dämmerung, so oft du es wünschtest... „An einem Tag habe ich die Sonne dreiundvierzigmal untergehen sehn!“ [Saint-Exupéry, 1986]. CHAMP, ein deutscher Satellit, beobachtet keine Sonnenuntergänge, sondern mit wissenschaftlicher Zielstellung täglich mehr als zweihundert Untergänge von GPS- Navigationssatelliten (Global Positioning System). Die Beobachtung dieser Satellitenuntergänge ist das Thema der vorliegenden Arbeit und Grundprinzip der GPS-Radiookkultationstechnik, einem neuen Verfahren, präzise Informationen über die Erdatmosphäre im globalen Maßstab zu gewinnen, die für Wettervorhersage und Klimaforschung genutzt werden können. CHAMP empfängt Signale von den GPS-Satelliten, kurz bevor sie unter dem Horizont verschwinden.

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